что такое uwb на айфон
Чиновники заставили Apple отключить чипы U1 в iPhone 11, не дав разрешения на новый вид связи
Технология Ultra WideBand (UWB) — альтернатива Bluetooth, которая обладает рядом преимуществ. Apple уже интегрировала ее в свои устройства — смартфоны iPhone 11, но оказалось, что в России оценить преимущества UWB не получится. Разрешение на использование технологии должна дать Госкомиссия по радиочастотам (ГКРЧ), но разрешение не было получено.
Чиновники РФ считают, что эта технология может создавать помехи радиолокационному оборудованию. Поэтому Apple получила отказ, несмотря на то, что вероятность возникновения помех очень мала.
Технология UWB в российских смартфонах iPhone 11 заблокирована на аппаратном уровне. Это вызывает расстройство некоторых пользователей, поскольку дальность работы новинки раза в три больше, чем у Bluetooth, а скорость взаимодействия между гаджетами раз в пять выше.
Есть и дополнительные функции, включая поиск находящихся рядом устройств и передача контента без ввода пароля благодаря иным способам идентификации.
Что касается заявки, то Apple подала ее еще в ноябре. Роскомнадзор дал отрицательное заключение на заявку компании. По его словам, в заключении указано, что для получения разрешения нужны дополнительные исследования. Специалисты ведомства решили, что у чипа нет совместимости с современными средствами связи. Проблема в том, что частота в 6 ГГц, на которой работает девайс, пересекается с диапазоном, используемым радиолокационной службой.
Этот же диапазон используют и военные радары. Ранее Минобороны заявило, что частоты нужно сохранить за ведомством, поскольку они критически важны для обороноспособности страны. При этом по каждому отдельному устройству согласование не проводится.
Основная проблема в уровне мощности излучения чипа UWB, он выше, чем допустимый в РФ. Правда, расхождение чрезвычайно мало и близко к статистической погрешности. Да и радиус действия модуля связи — всего 300 метров, так что вряд ли смартфоны окажут сколь-нибудь значительное влияние на радиолокацию.
Apple в состоянии выпускать телефоны с заниженным уровнем мощности излучения, но делать этого не станет. Кроме России аналогичные ограничения действуют в Беларуси и Казахстане — но это из-за единого таможенного пространства трех стран, локальные законодательства РБ и Казахстана не предусматривает запрещения технологии связи со спектром в 6 ГГц.
В дальнейшем у Apple возникнут и другие проблемы. Так, с 1 июля 2020 года в России начинает действовать закон, согласно которому вендоры должны обеспечивать возможность предустановки российского софта.
Если закон вступит в силу, то Apple, скорее всего, уйдет с российского рынка. Либо же продуктовый ряд этой продукции будет скорректирован — какие-то модели iPhone не будут продаваться. Скорее всего, продавать прекратят все iPhone и MacBook. Дело в том, что Apple не собирается предустанавливать сторонние приложения, да и вряд ли изменит свою точку зрения на этот вопрос.
Компания отвечает за безопасность своих устройств и приложений на них. При обнаружении уязвимостей компания просто отключит сервис или выпустит исправляющее проблему обновление. Если же Apple начнет работать со сторонними приложениями, которые не в состоянии контролировать, то оперативное исправление проблемы станет невозможным.
Что касается других зарубежных компаний, то некоторые из них согласны следовать духу и букве российских законов. Так, генеральный директор Acer в РФ Дмитрий Кравченко сообщил, что считает новый закон позитивным. Он, по его мнению, поддержит российских разработчиков софта и даст возможность улучшить качество приложений.
Acer уже начал предустанавливать на свои ноутбуки программное обеспечение «Яндекса» — причем еще до того, как закон начал обсуждаться. Российское ПО устанавливают и такие компании, как Samsung, Huawei и некоторые другие бренды.
Зачем нужен таинственный чип U1 в iPhone 11
В модели iPhone 11 компания из Купертино добавила чип U1.
Как ни странно, на презентации о нем не шло речи, на его наличие в смартфонах указали только на английской версии сайта Apple на странице устройств.
Тем не менее, U1 способен сильно повлиять на развитие индустрии технологий.
Для чего нужен чип U1?
С чипом U1 смартфоны поддерживают сверхширокополосный стандарт беспроводной связи (UWB). Он позволяет устройствам передавать файлы между собой напрямую без Wi-Fi и с низким уровнем энергопотребления.
В новых моделях iPhone она совершенствует беспроводную передачу файлов по AirDrop, как указано на сайте Apple.
Просто наведите ваш iPhone на другое устройство с U1, куда вы хотите передать файлы. Тогда в списке поддерживаемых девайсов оно поднимется на первое место, и вы легко его найдете.
Так, вы мгновенно идентифицируете нужное вам устройство в комнате даже с десятью аппаратами. При этом подключение к Wi-Fi не требуется.
Насколько практичен такой заменитель AirDrop?
Пользоваться можно. В сетях UWB максимальная скорость передачи данных — 27 Мбит/с. Это медленнее, чем по Wi-Fi, но быстрее, чем по Bluetooth.
Помимо этого, UWB хорошо работает там, где уже используются другие стандарты связи. К примеру, сеть абсолютно безобидна в больницах.
Это в отличие от Bluetooth, способного мешать работе медицинским электронным устройствам.
Что эта технология может дать еще?
Точный AirDrop — лишь одна из возможностей, которую дает U1 и технология сверхширокой полосы. Помимо передачи файлов, важная фишка UWB — определение местоположения устройства.
Нахождение объекта идентифицируется с точностью до 10 сантиметров, говорит вице-президент по маркетингу в компании Decawave, производящей микросхемы для работы в UWB.
В некоторых случаях местоположение определяется с точностью до 5 миллиметров.
По этой причине писатель Джейсон Снелл уверен, что чип U1 и сеть UWB усовершенствуют умный дом, дополненную реальность и защищенность устройств.
Вот как изменятся гаджеты при наличии чипа U1
— точнее определят, куда пропали вещи.
За день до презентации в коде для iOS 13 нашли упоминание трекера Apple Tag (B389) для слежки за вещами, работающего с U1. В одной из строк описания говорится «помечайте свои ежедневные вещи с помощью B389, и вы никогда их не потеряете».
С возможностями U1 приложение «Найти iPhone» станет работать лучше.
— умный дом станет лучше. Точно определяя местоположение смартфона, устройства будут лучше понимать запросы и команды пользователя.
К примеру, у вас по всему дому размещены аудиоколонки. Зная ваше местоположение, умный дом будет включать музыку не только в той комнате, где вы находитесь, но и именно в том углу, где стоит любимое кресло, например.
Перейдите в другую комнату с несколькими колонками, и благодаря U1 музыка включится в другой локации на ближайшей к вам колонке.
Сама Apple называет U1 «GPS для вашей гостиной».
— устройства, автомобиль и дом станут защищеннее.
Дверной замок не откроется, пока на него не будет направлен ваш смартфон, автомобиль тоже. Это позволит отказаться от механических замков.
В этом случае принцип работы тот же, что у разблокировки Mac с помощью Apple Watch — система определяет время прохождения радиосигнала, чтобы определить, насколько далеко находится устройство.
— Дополненная реальность будет реалистичнее. С этим чипом устройства точнее определяет правильное расположение виртуальных объектов.
У этой технологии пока есть проблемы
Для передачи данных или нахождения объекта оба устройства должны работать в сверхширокополосных сетях. Таких почти нет, и пока это главная беда технологии.
iPhone 11, 11 Pro и 11 Pro Max — единственные смартфоны, имеющие чип U1. Распространится ли он среди других мобильных устройств, можно только гадать.
Издание 9to5mac уверено, что другие крупные производители быстро подхватят технологию. Google, Samsung, HTC и прочие популярные вендоры входят в торговые группы UWB и могут получить поставки чипов.
Но это всего лишь догадки.
Из конкретных примеров можно привести разве что консорциум FiRa. Ряд компаний, включая Sony, Samsung Electronics и Bosch объединились для развития экосистемы сверхширокополосной связи.
Логично, что Apple не рассказала о U1 на последней презентации. Ставка на чип и сверхширокополосный стандарт связи — инвестиция в будущее от компании.
Лучше всего преимущества этих технологий будут видны на еще не анонсированных устройствах бренда, вроде Apple Tag и Apple Glass. С ними первое точнее укажет свое местоположение, а второе лучше отобразит объекты дополненной реальности.
Поэтому слова о сверхширокополосном стандарте связи были бы слишком абстрактными, а тема непонятной.
Радует, что в офисе Купертино думают о шагах на перспективу, а не только о капитализации. Беспроводной соединение и дополненная реальность — будущее индустрии электроники, и здесь компания может стать одним из лидеров.
С таким подходом Apple еще долго продержится на вершине.
Зачем нужна технология позиционирования UWB
Содержание
Содержание
В наших руках и ушах оказывается все больше устройств, использующих соединение по воздуху: джойстики, чайники, наушники, клавиатуры, лампочки, пылесосы. Практически во всех современных гаджетах есть Bluetooth — технология, передающая данные на расстояние 10–20 метров со скоростью до 24 Мбит/с. Развитие компьютерной техники и интернета создало запрос на высокоскоростную беспроводную передачу данных. Для трансляции видео в формате HDTV нужен канал связи минимум в 19 Мбит/с. Сигнал «синего зуба» теряет стабильность пройдя через пару стенок или в 3–5 метрах от объекта. Этому миру нужен новый герой!
Как ни странно, он был всегда рядом и мог не раз пронизывать нас своими лучами. Речь о технологии, используемой в работе радиолокационного оборудования еще со времен второй мировой войны. Наверняка радиолюбители слышали о ней.
Что ты такое, UWB?
UWB — ultra wideband (англ. сверхширокая полоса), способна обеспечить передачу данных со скоростью 600 Мбит/с и на расстояние в сотни метров. Эта технология может изменить привычный нам мир «короткого поводка». Например, данные с видеокамер наблюдения передаются на компьютер без проводов. Автомобиль получает обновления программ по воздуху и управляется со смартфона без выхода в интернет.
UWB позволяет построить свою внутреннюю домашнюю сеть, состоящую из сотен устройств — двери дома открываются перед хозяином, включается музыка, при в ходе в комнату зажигается свет, загорается экран телевизора с трансляцией новостей или новой серией недосмотренного сериала. Видеопоток может транслироваться от одного устройства к другому по мере перемещения по комнатам.
Хронология
● Разработка технологии началась в 1940 году. На протяжении 54 лет сверхширокополосной связью интересовались только военные и шпионы.
● В 1994 году армия США отказывается от дальнейших изысканий и передает технологию гражданскому сектору.
● В 2002 году федеральная комиссия по коммуникациям дает разрешение на использование сверхширокополосного оборудования и выделяет частоты под него.
● В 2005 году компания Motorola начинает разработку модуля для беспроводной передачи данных со скоростью до 1024 Мбит/с.
UWB — потенциальный убийца Bluetooth
Сверхширокополосная связь передает сигнал на дистанцию до 10 метров с меньшими затратами энергии, чем Bluetooth. Мощность сигнала 41,5 дБм — на уровне белого шума, технология не мешает работе Wi-Fi и GSM, при этом обеспечивая связь по нескольким сотням каналов. Рабочая частота в США от 3,1 до 10,6 ГГц, в России — от 2,85 до 10,6 ГГц.
Телефоны, лампочки, наушники и еще сотни вещей могут остаться без «синего зуба». Современные гаджеты — Galaxy Z Fold2, Galaxy Note20 Ultra, S21 Plus/Ultra, SmartThings Find, iPhone 11 и 12 Pro, Apple Watch Series 6, использующие UWB, пока совмещают обе технологии.
Компании Motorola и Intel заинтересовались возможностью использовать сверхширокий канал связи для позиционирования объектов внутри помещения, но отложили реализацию своих проектов.
Главный недостаток UWB — большой размер модуля и зависимость скорости передачи данных от расстояния между устройствами: 3 метра до 480 Мбит/с, 10 метров до 120 Мбит/с, 100 метров до 54 Мбит/с.
UWB-метка
Несмотря на недостатки, технология считается перспективной, корпорация Samsung уже выпустила смартфоны с ее поддержкой. Galaxy Smart Tag — метка размером 40 на 40 миллиметров создана для поиска ключей, отслеживания багажа в аэропорту, перемещения домашних животных.
Пользователям предлагается два варианта меток — EI-T5300 с Bluetooth 5.1 BLE стоимостью 15–20 евро и SmartTag Plus с технологией UWB за 40 долларов. Заявленный радиус действия — до 120 метров, а точность определения — до 10 сантиметров.
В Apple заинтересовались возможностью UWB и разработали чип U1, позволяющий обмениваться данными с другими устройствами при помощи приложения AirDrop. Чтобы передать пакет данных, достаточно навести свой iPhone 11 Pro на другой телефон или гаджет, подключенный к системе управления умным домом. Чип U1 свяжется с устройством и передаст информацию как ИК-передатчик, только с большой скоростью и без необходимости находиться на расстоянии прямой видимости.
Другой вариант использования технологии — управление замками дверей, кнопкой старта и другими функциями автомобиля.
Volkswagen не отстает от ведущих корпораций, предлагая свой вариант реализации технологии — автомобиль распознает личность (брелок на ключах) и открывает водительские двери или багажник.
UWB против RFID
RFID — метки радиочастотной идентификации, которые широко применяются в торговле благодаря низкой стоимости, 11 рублей за штуку (оптом дешевле). Микросхема + тонкая антенна на подложке с обратной липкой стороной.
Будущее UWB
У стандарта 802.11a — всего 10 каналов, UWB поддерживает связь нескольких сотен высокоскоростных «дорожек» обмена данными.
Еще одно преимущество — многофункциональность. Один модуль может работать одновременно в глобальной, локальной и персональной сети, — все равно что объединить возможности 5G, Bluetooth и 802.11a.
Wi-fi обеспечивает связь с глобальной сетью по стандартам 802.11a / 802.11b, — один модуль раздает интернет внутри домашней сети нескольким гаджетам, но не может одновременно связывать эти устройства между собой при помощи своего сигнала. UWB работает по схожему стандарту следующего поколения — IEEE 802.15.4 и может «общаться» с IoT в персональной сети, соединять между собой устройства в локальную сеть, раздавать им глобальный интернет, при этом задействуя только один модуль.
Перспективные отрасли: служба спасения, медицинские учреждения, умный дом — управление камерой, аудиосистемой и т.д.
Пока энтузиасты пробуют применить технологию в разных сферах, например, создать систему позиционирования дрона без GPS на расстоянии от 10 сантиметров до километра, Amazon, Google и Apple уже объявили о разработке единого стандарта для управления умным домом — Connected Home over IP, использующим UWB.
В ближайшие 10 лет мы увидим новые сферы применения сверхширокополосной связи благодаря конкуренции Samsung, Apple и других корпораций.
Apple попросила выделить ей частоты для тестов аналога Bluetooth
Госкомиссия по радиочастотам (ГКРЧ, отвечает за распределение этого ресурса в России) на ближайшем заседании может рассмотреть вопрос о выделении «Эппл Рус» — российской «дочке» американской Apple — полосы радиочастот 6240–8236,8 МГц «для проведения научных, исследовательских, опытных, экспериментальных и конструкторских работ по уточнению условий электромагнитной совместимости сверхширокополосных беспроводных устройств малого радиуса действия с радиоэлектронными средствами различного назначения». Это следует из проекта решения комиссии (копия есть у РБК, ее подлинность подтвердили два источника на телекоммуникационном рынке). Такие работы проводятся, чтобы определить, будут ли указанные устройства создавать помехи кому-либо.
В запрашиваемом диапазоне работает технология Ultra WideBand (UWB), которая реализована в iPhone 11, но не используется в России из-за ограничений, наложенных ГКРЧ. Как пояснил РБК один из источников, Apple рассматривает использование широкополосных сигналов в безлицензионном диапазоне для замены технологии Bluetooth в своих смартфонах и других устройствах на UWB. «Для смягчения ограничений [в России] необходимо проведение исследований и испытаний», — отметил собеседник.
Представитель Apple отказался от комментариев.
Что такое UWB
Технология UWB существует несколько десятилетий и изначально применялась в военной технике. В 2019 году Apple впервые внедрила в новую линейку iPhone 11 чип U1 с поддержкой UWB. Как и Bluetooth, технологию можно использовать для передачи данных, при этом дальность взаимодействия с другими устройствами и скорость обмена информацией будет в несколько раз выше. Она позволяет с высокой точностью определять местоположение устройств, которые также оснащены чипами с поддержкой UWB. Датчики будут установлены в анонсированных в сентябре 2020 года «умных» часах Apple Watches Series 6. Издание AppleInsider писало, что с помощью UWB будут работать и радиометки AirTag, которые позволят отслеживать местоположение вещей, на которые они будут установлены (ожидается, что Apple представит эти устройства в ближайшее время).
В августе этого года Samsung представила смартфон Galaxy Note 20 Ultra с поддержкой UWB. Однако функционал этой технологии в России также недоступен. По данным ZDnet, помимо России UWB недоступна в Иране, Индонезии и Аргентине.
Каковы шансы, что Apple получит частоты
В конце прошлого года «Известия» писали, что Apple подала в ГКРЧ заявку на использование частот в диапазоне 6 ГГц, однако вопрос не включили в повестку заседания, которое проходило в конце декабря. Использование UWB в предложенном компанией формате, по информации издания, вызвало возражения со стороны Роскомнадзора, и он дал отрицательное заключение на заявку. Представитель Минкомсвязи тогда заявил, что чип U1, который используется в последних моделях iPhone, несовместим с действующими средствами связи и для внедрения технологии требуются дополнительные исследования.
Сейчас Apple запросила частоты не для коммерческого использования, а для тестирования. Из материалов ГКРЧ следует, что положительные решения по заявке «Эппл Рус» дали Роскомнадзор и Федеральная служба охраны (ФСО). По регламенту ГКРЧ помимо этих двух ведомств свое заключение по вопросам о выделении частот должно дать также Минобороны. Если все три ведомства дают положительные заключения по заявке, вопрос выносится на голосование членов ГКРЧ, а если какое-то из трех ведомств не поддерживает вопрос, то он снимается с рассмотрения.
РБК направил запросы в Минобороны, ФСО и Роскомнадзор. Источник РБК, близкий к членам ГКРЧ, пояснил, что Минобороны должно высказать свою позицию по заявке «Эппл Рус» на согласительном совещании, которое пройдет перед заседанием.
Представитель Минцифры лишь сообщил, что сейчас идет подготовка очередного заседания ГКРЧ. Детали этого процесса он отказался комментировать.
По словам одного из собеседников РБК, заявка на подобные исследования — это стандартный шаг, чтобы «открыть» полосу частот для устройств малого радиуса действия, которые на данный момент не используются для оказания услуг в коммерческих сетях. Он напомнил, что основным пользователем частот в России являются силовые ведомства, без разрешения которых невозможно получить ресурс. Кроме того, в соседней полосе частот с той, которую запрашивает Apple, сейчас есть планы по развитию шлемов виртуальной реальности, что также может повлиять на решение по заявке компании.
Какие перспективы у технологии
Западные аналитики уверены, что в будущем Apple сможет использовать технологию для денежных переводов или оплаты между устройствами, писало Patentlyapple.com. Также с помощью UWB можно упростить навигацию в торговых центрах и на вокзалах. Благодаря датчикам смартфон сможет заменить ключи от машины и дома.
Летом 2019 года несколько компаний, включая Samsung Electronics и Bosch, учредили консорциум Fine Ranging (FiRa), цель которого — расширение способов применения UWB, создание и продвижение экосистемы для этой технологии. По оценке консорциума, UWB можно будет применять:
Как работают Apple AirTags? Что такое UWB и чип U1? Разбор
А вы знаете, что ваш iPhone, даже когда вы выключаете Bluetooth на самом деле его не выключает. Более того, он продолжает работать, даже если ваш iPhone просто сел.
А что если я вам скажу, что ваш iPhone является локатором, который постоянно в контакте с другими устройствами. Вы — звено огромной сети устройств Apple!
Все это нужно для того, чтобы продолжала работать функция Find My или Локатор по-русски, чтобы в случае если вы потеряете ваш девайс был большой шанс его найти или как минимум заблокировать!
А тут Apple еще и наконец-то представила долгожданный AirTag, который позволяет находить вещи с точностью до нескольких сантиметров! Интересно, как все это работает?
Начинаем разбор самой крутой системы по поиску девайсов. Выясним в чем главная фишка Apple Airtags или Galaxy SmartTag от Samsung. И главное — причем тут Ultrawide Band, и как эта технология изменит нашу жизнь.
Введение
Если вы не знали, то функции Find My Iphone уже 11 лет, даже если она называлась по-другому. Она была представлена еще в 2010 году. В самом начале она просто воспроизводила музыку с девайса, который был подключен к сети. Через год с выходом iOS 6 появилась возможность удаленной блокировки девайса, а еще через год появилась возможность дистанционного удаления данных с телефона.
С годами приложение постоянно менялось и дополнялось различными возможностями, такими как отправка сообщения на экран или вообще поиск местоположения ваших друзей. Но приложение менялось не только в софтверной части!
iPhone становились все сложнее и сложнее, а Apple добавляла новые чипы во все свои устройства! Начиная с iPhone 4S в устройствах из Купертино появились модули Bluetooth 4.0, которые начали поддерживать протокол Bluetooth LE, то есть Low Energy.
Фактически у вас в iPhone, да и в любом современном смартфоне в принципе 2 типа Bluetooth:
И Low Energy он именно потому что почти не потребляет энергии по сравнению с обычным: 1 Ватт у обычного, а у Low Energy этот параметр — до одной сотой Ватта. Разница в 100 раз. Поэтому датчики умного дома могут жить по году без необходимости замены батарейки.
Найти iPhone
Но вернемся к Apple. Как выяснилось, они планомерно и долго шли к построению крупнейшей в мире сети по поиску девайсов и похоже им это удалось.
Представьте, в мире миллиард устройств Apple — телефоны, планшеты, часы, ноутбуки — и каждый девайс выступает маленьким локатором, ведь в каждом есть Bluetooth LE.
И, начиная с iOS 13, Apple расширили функционал, позволив не только определять и блокировать устройства, но даже делать это когда ваше утерянное или украденное устройство выключено. Более того, даже когда оно село! Ведь Bluetooth LE почти не потребляет энергии.
Эту фишку я протестировал когда выловил свой севший iPhone 12 mini из воды. Тогда полностью отключенный девайс первым делом отправил мне локацию в приложение Локатор или Find My.
Крейг Федериги объясняя работу Find My рассказал:
“Каждый из гаджетов отправляет постоянно изменяющийся ключ, который используют ближайшее устройства Apple для шифрования и загрузки данных геолокации, так, что только на другом вашем устройстве Apple есть ключ для дешифровки этих местоположений.
Когда вы нажимаете кнопку поиска, например, своего ноутбука, iPad загружает в Apple тот же хэш открытого ключа, что и идентификатор. Так что Apple может выполнять поиск по миллионам сохраненных зашифрованных местоположений и находить соответствующий хэш.”
А поскольку чип практически не потребляет энергии, то и отключать его нет смысла. Apple эту функцию и убрали!
Так что когда вы “выключаете” Bluetooth на своем iPhone, то на самом деле вы выключаете только Bluetooth Classic, Low Energy остается активным и работает как локатор!
Понятное дело, что если вы потеряете телефон в глухой Тайге, то шансов его найти немного, конечно, но в крупных городах — это невероятно эффективный метод.
Но у Bluetooth LE есть проблема. Он может только приблизительно показать местоположение девайса. Ошибка довольно значительная — до нескольких метров в реальных условиях.
Тут то мы и приходим наконец-то к Apple AirTag.
Мини-обзор AirTag
Таблеточка Apple подключается к iPhone подобно тому, как мы привыкли это делать с AirPods. После подключения метку можно назвать, а потом положить в кошелек, прицепить к ключам или рюкзаку, тут уже сами фантазируйте.
Работает AirTag от батарейки таблетки CR2032 на 3 Вольта. Менять ее нужно примерно раз в год, делается это просто. Так же внутри есть динамик для звуковых сигналов.
Но как вы поняли это не просто Bluetooth-маячок, также он поддерживает UWB, сейчас объяним подробнее.
Apple AirTag и UWB
Начиная с iPhone 11 в смартфонах появился чип U1. Apple толком ничего про него не рассказывало, лишь пояснив, что это улучшит передачу файлов через AirDrop. Но журналисты и энтузиасты сразу поняли к чему Apple ведет.
И именно с 2019 года ходили упорные слухи про AirTag, метку которая позволит точно определять свое местоположение на основе технологии UWB. Технологии, которая еще в 60-е годы использовалась военными и которая с 2002 года не требуют сертификации Федеральной комиссии по связи США.
В общем UWB (Ultra-Wide Band) — это передача слабого радиосигнала в сверхшироком диапазоне частот! Что это такое? Давайте разберемся!
Все вы слышали такие обозначения как AM и FM, а может быть и другие аббревиатуры. Это все методы модуляции радиосигнала.
Допустим есть какой-то сигнал, скажем синусоида. Ее можно передать двумя различными вариантами — первый основан на амплитудной модуляции, то есть когда мы меняем амплитуду сигнала, при этом сохраняя его частоту неизменной.
Второй же способ — это тот самый, который используют большинство современных радиостанций — это частотная модуляция. Когда сигнал передается с одинаковой амплитудой, но меняется его частота. Приемники фиксируют изменение частоты и преобразуют ее в цифровой сигнал, в случае с радио — сигнал, проходя через преобразователи и усилители в конце концов проигрывается в наших колонках.
Есть конечно и другие методы модуляции, точнее их очень много, да и их можно комбинировать, но сейчас мы не об этом. В принципе, все наши технологии такие как Wi-Fi или Bluetooth основаны на различной комбинации этих видов модуляции.
Но что же особенного в технологии UWB?
Вместо различной модуляции синусоидального сигнала, которая необходима, чтобы передавать информацию, используются импульсы! Тут принципиально именно время между этими короткими импульсами. Сигналы посылаются примерно с частотой 2 наносекунды каждый. То есть 2 миллиардных одной секунды!
Это и есть ключевая особенность как UWB позволяет получать настолько точную информацию о местоположении вашего AirTag или любого другого девайса, где есть UWB-чип!
А поскольку импульс посылается невероятно часто, то и точность измерения возрастает! Это прямо как игра Горячо-Холодно. Время уменьшается, когда вы подходите ближе к объекту или соответственно увеличивается, когда вы удаляетесь! В итоге достигается точность позиционирования до нескольких сантиметров!
Кстати, если вы не знали, то с помощью Wi-Fi, например, тоже можно позиционировать устройства, но проблема в точности — ошибка примерно 1,5 метра.
Вообще есть три различных варианта локации с использованием UWB, но Apple и Samsung используют Two-Way Ranging или, иначе говоря, Time-Of-Flight измерение.
Вы спросите, а где же вообще эта сверхширокая полоса?
Система использует частоты от 3,1 до почти 11 Гигагерц. Обратите внимание на картинку, наши обычные технологии, такие как Wi-Fi или GPS имеют очень узкую частотную полосу. Например Wi-Fi 2,4 Гигагерца, не использует всю область частот, а только полосу шириной всего 22 мегагерца.
В то время как UWB использует ширину канала от 500 мегагерц, до 1,3 Гигагерц. Это позволяет передавать большие объемы данных при этом используя маленькие мощности самой антенны!
В теории по UWB можно передавать файлы со скоростью до 480 мбит/секунду на расстояние до 200 метров при этом имея мощность передатчика всего 1 миллиВатт. А это в 10 раз меньше, чем самый экономичный вариант Bluetooth Low Energy, у которого скорость ограничена 2 мегабитами в секунду! Конечно, это все в идеальных условиях, но все равно впечатляет.
Современный стандарт UWB позволяет передавать файлы со скоростью до 27 Мбит в секунду и например в США устройства с UWB вообще не требуют сертификации Федеральной комиссии по связи из-за своей малой мощности!
В России же частоты пока закреплены за Министерством Обороны РФ и закрыты для общего пользования. Но Apple удалось договориться и они уже тестируют в закрытом режиме чип U1 у нас. Надеемся, что скоро все заработает как надо!
Кроме того малая мощность, фактически близкая к шуму, позволяет забыть о конфликте частот и для здоровья: UWB абсолютно безвредно. Мы получаем идеальное локальное позиционирование с минимальным энергопотреблением! Ведь тот же AirTag живет год от обычной батарейки таблетки!
Применение
А теперь давайте немного пофантазируем что же Apple, Samsung и другие производители будут делать с этими возможностями. Ведь просто поиск ключей — это только самое начало и они явно возлагают большие надежды на UWB.
Сама технология уже активно используются на производстве и складах, для точного позиционирования товаров, различной техники и людей. А в Америке, в профессиональных лигах, таких как NFL и NHL, их применяют для сбора командной и индивидуальной статистики в реальном времени для тренеров, СМИ и болельщиков и для последующего тактического анализа!
Эта технология станет базовой для систем умного дома, да и вообще для интернета вещей. Ваша машина будет в точности знать, кто к ней подходит и автоматически подстраивать зеркала, сиденье, включать вашу любимую музыку: Volkswagen уже анонсировал подобное в своих машинах. Да и сам Apple рассказывая про U1 уже открывал тачки с помощью iPhone именно по UWB.
И то же самое с вашим домом, где свет, музыка, да даже температура в доме будет подстраиваться идеально под ваш профиль. Ведь не только Apple и Samsung занимаются этим. В октябре прошлого года Xiaomi показали, что они занимаются разработками в этой области тоже, а если учитывать объем умных девайсов от самой Xiaomi и ее суббрендов, то становится понятно, что для них UWB это очень важное направление.
Apple также явно планирует использование UWB в своих AR-очках. Вообще для дополненной и виртуальной реальности это широченные возможности — в сочетании с гироскопами и акселерометрами это избавит нас от необходимости обставлять комнату датчиками.
На самом деле спектр огромный, а в комбинации с другими датчиками и сенсорами в наших девайсах он становится практически безграничным.
Apple и Samsung создают огромную сеть, из миллионов девайсов по всему миру, которые будут выступать как маленькие локаторы с высокой точностью позиционирования! И возможно они смогут работать вместе. Ведь Apple анонсировали API для своих устройств.
Любой человек, проходящий мимо вашего потерянного кошелька, мгновенно отправляет сигнал на сервера Find My и вы сразу же получаете уведомление!
Мне это удалось проверить, когда я взял из дома ключи жены с ее AirTag, она смогла отследить их локацию через мой iPhone.
Дополнительная функция AirTag это замена бирки с телефоном для контакта, если поднести метку к iPhone вылезет уведомление, по которому можно открыть страничку с контактом.
Мало того даже если ваш AirTag нашел человек с Android — он так же может считать номер по NFC. Главное как-то донести эту информацию до всех, может стоит лепить на метку стандартный значок NFC, как вариант!
Вывод
Штука получилась любопытная и, судя по всему, в скором времени во многих девайсах особенно компактных, таких как AirPods, мы увидим встроенные метки. А пока пишите в комментариях куда бы вы прицепили AirTag или Galaxy SmartTag от Samsung! Оригинальность приветствуется. Я, например, хочу проверить на котиках! В России же ждем сертификации UWB, обещают, что уже в этом году всё заработает.